题目内容
做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与．[问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质． ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象．
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象．你认为他们的方案 （填“合理”或“不合理”）．
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴．点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功．
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧．
实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：
（1） ；（2） ；（3） ．
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料2]①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4．
[拓展延伸]
（1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式 ；
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式 ；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
【答案】分析：[设计实验]：根据[查阅资料1]可知铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象，是因为有碳的原因．要证明这一点就要取含碳铁丝与不含碳铁丝进行比较；
[实验探究1]：根据该同学分析的实验失败的原因采取对应的改进措施；
[实验探究2]：根据铁能与稀盐酸反应生成气体，也能与硫酸铜反应，置换出红色的铜，设计实验来鉴别黑色物质中是否含有铁；
[理论探讨]：铁丝燃烧的生成物是四氧化三铁，说明四氧化三铁还未分解，铁的熔点是l535℃，由此推测铁在氧气中燃烧产生的高温应是氧化铁分解，而四氧化三铁还未分解，据此判断温度范围；
[拓展延伸]
（1）四氧化三铁是黑色的固体，据反应原理书写方程式；
（2）据反应物、生成物、反应条件书写方程式；
（3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁．
解答：解：【设计实验】通过[查阅资料1]知“含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的”；要验证这一点，可进行对比试验，也就是取含碳铁丝与不含碳铁丝分别在氧气中燃烧，观察现象．故该同学的实验设计是合理的；
【实验探究1】该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利铁丝燃烧；C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧；针对以上假设，可设计对应的实验加以验证：（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部，然后观察现象进行判断；
【实验探究2】：要想证明：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸或硫酸铜等溶液，如果出现冒气泡、出现红色固体等现象，就证明黑色物质中还含有铁；
【理论探讨】：根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这是Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4；
【拓展延伸】：（1）“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，说明生成四氧化三铁，反应方程式是3Fe+2O2
Fe3O4；
（2）已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：6Fe23
4Fe34+02↑；
（3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁；
故答案为：
[设计实验]合理；
[实验探究1]（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去；（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中；（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部；
[实验探究2]稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等；
[理论探讨]l535℃～l538℃；
[拓展延伸]
（1）3Fe+2O2
Fe3O4； （2）6Fe23
4Fe34+02↑； （3）由黑色变成红棕色．
点评：本题考查铁丝燃烧实验及铁的化学性质，探究铁的不同氧化物之间的转化关系等知识，以及控制反应条件得到不同产物的方法，认真分析所给的资料，同时结合所学的知识，才能得出正确结论．
[实验探究1]：根据该同学分析的实验失败的原因采取对应的改进措施；
[实验探究2]：根据铁能与稀盐酸反应生成气体，也能与硫酸铜反应，置换出红色的铜，设计实验来鉴别黑色物质中是否含有铁；
[理论探讨]：铁丝燃烧的生成物是四氧化三铁，说明四氧化三铁还未分解，铁的熔点是l535℃，由此推测铁在氧气中燃烧产生的高温应是氧化铁分解，而四氧化三铁还未分解，据此判断温度范围；
[拓展延伸]
（1）四氧化三铁是黑色的固体，据反应原理书写方程式；
（2）据反应物、生成物、反应条件书写方程式；
（3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁．
解答：解：【设计实验】通过[查阅资料1]知“含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的”；要验证这一点，可进行对比试验，也就是取含碳铁丝与不含碳铁丝分别在氧气中燃烧，观察现象．故该同学的实验设计是合理的；
【实验探究1】该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利铁丝燃烧；C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧；针对以上假设，可设计对应的实验加以验证：（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部，然后观察现象进行判断；
【实验探究2】：要想证明：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸或硫酸铜等溶液，如果出现冒气泡、出现红色固体等现象，就证明黑色物质中还含有铁；
【理论探讨】：根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这是Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4；
【拓展延伸】：（1）“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，说明生成四氧化三铁，反应方程式是3Fe+2O2
Fe3O4；（2）已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：6Fe23
4Fe34+02↑；（3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁；
故答案为：
[设计实验]合理；
[实验探究1]（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去；（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中；（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部；
[实验探究2]稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等；
[理论探讨]l535℃～l538℃；
[拓展延伸]
（1）3Fe+2O2
Fe3O4； （2）6Fe234Fe34+02↑； （3）由黑色变成红棕色．点评：本题考查铁丝燃烧实验及铁的化学性质，探究铁的不同氧化物之间的转化关系等知识，以及控制反应条件得到不同产物的方法，认真分析所给的资料，同时结合所学的知识，才能得出正确结论．
练习册系列答案
相关题目
做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红褐色）两种[FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3]；
（2）铁的氧化物均能溶于盐酸或硫酸的溶液．
（3）铁单质也能与盐酸或硫酸的溶液反应，生成氢气．
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料2]
（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．
[拓展延伸]
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 ；
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的文字表达式 ；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红褐色）两种[FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3]；
（2）铁的氧化物均能溶于盐酸或硫酸的溶液．
（3）铁单质也能与盐酸或硫酸的溶液反应，生成氢气．
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料2]
（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | |
| 熔点/℃ | 1535 |
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
[拓展延伸]
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的文字表达式
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】：
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】：将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
问题2：铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
【查阅资料2】：
（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
【理论探讨】：
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．
【拓展延伸】：
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须 ；
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式 ；
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色 ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【查阅资料1】：
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】：将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
【查阅资料2】：
（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
【理论探讨】：
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
【拓展延伸】：
（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须
（2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小李同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【资料卡1】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入 溶液，观察到的现象是 ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁，你认为这种方法可行吗？ ，理由是 ．
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
【资料卡2】（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：
（2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
【理论探讨】根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁
在氧气里燃烧时产生的高温应在 之间，在此 温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4．
【拓展延伸】
（1）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式 ．
（2）在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末．对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：
①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物．
你认为上述猜想中，不做实验就可排除的是 和 填序号），理由是 ；你认为黑色粉末还可能是 ，理由是 ．
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
【资料卡1】
（1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
【资料卡2】（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | -- |
| 熔点/℃ | -- | -- | 1535 |
【理论探讨】根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁
在氧气里燃烧时产生的高温应在
【拓展延伸】
（1）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
（2）在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末．对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：
①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物．
你认为上述猜想中，不做实验就可排除的是